目录

一、前言

二、qsort()函数

 🍑qsort()函数简介

🍉qsort()函数中整型、double型、字符型的应用

💦整型

💦 double型

💦字符排序 

 🍎qsort()函数在字符串中的应用

💦在字符串中按首字母排序

💦字符串长度排序

💦字符串按字典顺序排序 

🍓结构体排序的应用

💦结构体多级排序

 三、共勉

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一、前言

    在我了解到qsort()函数之前呢，对于我这个编程小菜狗来说，平时练习排序的时候就只会用到冒泡排序（代码复杂，且时间复杂度高），并且大部分只会应用到整型数据的排序，一旦遇到字符、字符串、结构体、或者要求时间复杂度的题题目时，基本可以说是两眼一抹黑，完全滴不会。于是，为了解决这一排序问题，我专门花了一早上的时间去研究全能的排序函数qsort()函数，在这里做出总结，希望对大家有用O！！！！

二、qsort()函数

 🍑qsort()函数简介

    排序方法有很多种：选择排序，冒泡排序，归并排序，快速排序等。 看名字都知道快速排序是目前公认的一种比较好的排序算法。因为它速度很快，所以系统也在库里实现这个算法，便于我们的使用。 这就是qsort函数(全称quicksort)。它是ANSIC标准中提供的，其声明在stdlib.h文件中，是根据二分法写的，其时间复杂度为n*log(n)。

知识点1：

qsort()函数的头文件：#include <stdlib.h>

qsort()函数的声明：

 函数声明的解释：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
void qsort (void* base, size_t num, size_t size,int (*compar)(const void*, const void*));

 各个参数的理解：

void *base：void  指向任意类型的数据   *base 为待排序数组的起始位置的数据

size_t num：数组元素个数

size_t size ：待排序元素数据的大小 （举例：int 型是4  ，char型是 1）

int (*compar)(const void*, const void*)  比较两个元素大小的函数指针----判断升序或降序

（此函数功能需要我们自己编写实现）

 加const表示无法改变指针指向的值。

 return * ( int * ）a - * ( int * ) b ,返回一个整型数，表示两个元素对比的结果。如果a大于b，则返回正数。a小于b，则返回负数。如果a等于b，则返回零。

（int *）表示将地址强制类型转换成整形地址类型，可根据排序对象选择指针类型的转换。

如果大家还想了解更加详细的qsort()函数的声明可以进入这个网站了解：

qsort - C++ Reference (cplusplus.com)

🍉qsort()函数中整型、double型、字符型的应用

💦整型

知识点1：

首先写出针对整型的 比较函数： int (*compar)(const void*, const void*)

int cmp_int (const void * a,const void *b)   //整型
 {
    int* a = (int*)_a;    //强制类型转换
    int* b = (int*)_b;
    return *a - *b;       // 升序
    return *b - *a;       // 降序
}

上面写的这种方法便于大家的理解，其实可以继续化简，使代码更加简洁

int cmp_int (const void * a,const void *b)
{
   return * (int * )a-* (int *)b;    //升序
   return * (int * )b-* (int *)a;    //降序
}

知识点2：

针对整型数据的排序举例，看代码：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int cmp_int(const void* a, const void* b)
{
	return *(int*)a - *(int*)b;    //升序
}
int main() 
{
	int arr[] = { 1, 3, 6, 2, 4, 8, 7, 10 };
	printf("排序前：");
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);  //求出数组的长度
	for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); ++i)
	{
		printf("%d  ", arr[i]);
	}
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);  // 进行排序
	printf("\n排序后：");
	for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); ++i)
	{
		printf("%d  ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

💦 double型

知识点1：

首先写出针对整型的 比较函数： int (*compar)(const void*, const void*)

int cmp_double (const void * a, const void * b)
{
  return *(double *)a > *(double *)b ? 1 : -1;  //升序
  return *(double *)a < *(double *)b ? 1 : -1;  //降序
}

注意：

 这里两个浮点数相减但要返回一个整型数，如果按上面做法直接减会丢失小数点部分。所以需另加处理，直接判断大小，如果a大于b，则返回1，否则返回-1。

知识点2：
 针对double型数据的排序举例，看代码：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int cmp_double(const void* a, const void* b)
{
	return *(double*)a > *(double*)b ? 1 : -1;  //升序
}
int main() 
{
	double arr[] = { 1.0, 3.0, 6.0, 2.0, 4.0, 8.0, 7.0, 10.0 };
	printf("排序前：");
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);  //求出数组的长度
	for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); ++i)
	{
		printf("%.2lf  ", arr[i]);
	}
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_double);  //进行排序
	printf("\n排序后：");
	for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); ++i)
	{
		printf("%.2lf  ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

 

💦字符排序 

知识点1：
首先写出针对整型的 比较函数： int (*compar)(const void*, const void*)

int cmp_char(const void *a,const void *b)
{
   return *(char *)a - *(char *)b;  //升序
   return *(char *)a - *(char *)b;  //降序
}

知识点2：

针对double型数据的排序举例，看代码：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int cmp_char(const void* a, const void* b)
{
	return *(char*)a - *(char*)b;    //升序
}
int main() 
{
	char arr[] = { 'b', 'd', 'a', 'c' };
	printf("排序前：");
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);  //求出数组的长度
	for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); ++i)
	{
		printf("%c  ", arr[i]);
	}
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_char);  //进行排序
	printf("\n排序后：");
	for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); ++i)
	{
		//printf("");
		printf("%c  ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

 

 🍎qsort()函数在字符串中的应用

💦在字符串中按首字母排序

知识点1：
首先写出针对整型的 比较函数： int (*compar)(const void*, const void*)

int cmp_char(const void *a, const void *b)  
{  
  return * (char *)a - *(char * )b;   //升序
}  

针对字符串按首字母的排序举例，看代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define L 10
#define K 10
int cmp_char(const void* a, const void* b)
{
	return *(char*)a - *(char*)b;    //升序
}
int main()
{
	char a[L][K] = {
		"rbsc",
		"jcse",
		"efgd",
		"arbs",
		"bbs",
		"cbfe",
		"dgafg" ,
		"ewqrta",
		"ofgd",
		"mbcv",
	};
	qsort(a, L, sizeof(char) * K, cmp_char);   // 进行排序
	for (int i = 0; i < L; i++)
	{
		printf("%s\n", a[i]);
	}
	return 0;
}

注意：此时先申请一个二维数组，将二维数组的每一行看成一个一维数组，就可以得出，有L个一维数组，每个数组有K个元素。

💦字符串长度排序

知识点1：
首先写出针对整型的 比较函数： int (*compar)(const void*, const void*)

int cmp_char(const void *a, const void *b)
{
	return strlen((char *)a) > strlen((char *)b) ? 1 : -1;  //升序
 }  

注：这里不要用 return strlen((char * )a) - strlen((char * )b) ；

原因：1. strlen返回类型为size_t，size_t是标准C库中定义的，应为unsigned int，在64位系统中为 long unsigned int。无符号整型最好不要做四则运算。

          2. 这里虽然函数返回int型，会把无符号数转换为整型，但返回结果只在字符串的长度未超过int的范围时正确。这种大范围转小范围要考虑精度损失的问题。

         3.这里大家可以看看我之前写的字符串函数：

(358条消息) C语言：常见字符串函数详解初阶（小白一看就懂，让你有一种相见恨晚的感觉哦！！！）_sunny-ll的博客-CSDN博客

针对字符串长度排序举例，看代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#define L 10
#define K 10
int cmp_char(const void *a, const void *b)
{
	return strlen((char *)a) > strlen((char *)b) ? 1 : -1;  //升序
 } 
int main ()
{
	char a[L][K] = {
		"rbsc",
		"jcsse",
		"efgdsd",
		"arbs",
		"bbs",
		"cbfefaa",
		"dgafg" ,
		"ewqrta",
		"ofgd",
		"mbcv312",
	};
	qsort(a, L, sizeof(char) * K, cmp_char);
	for (int i = 0; i < L; i++)
	{
		printf("%s\n", a[i]);
	}
 } 

💦字符串按字典顺序排序 

知识点1：

首先写出针对整型的 比较函数： int (*compar)(const void*, const void*)

int cmp_char(const void *a, const void *b)
{
	return strcmp((char * )a, (char *)b);  //升序
} 

针对字符串字典顺序排序举例，看代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#define L 10
#define K 10
int cmp_char(const void *a, const void *b)
{
	return strcmp((char * )a, (char *)b);   //升序
 } 
int main ()
{
	char a[L][K] = {
		"rbsc",
		"jcsse",
		"afgdsd",
		"arbs",
		"abs",
		"cbfefaa",
		"cgafg" ,
		"ewqrta",
		"ofgd",
		"mbcv312",
	};
	qsort(a, L, sizeof(char) * K, cmp_char);
	for (int i = 0; i < L; i++)
	{
		printf("%s\n", a[i]);
	}
 } 

🍓结构体排序的应用

💦结构体多级排序

结构体体的三级排序测试：
第一级是对学生成绩整体从小到大排序；
第二级是对相同成绩的学生，按照姓名进行排序；
第三级是对相同成绩、姓名的学生，按照学号进行排序；

代码举例：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h> 
typedef struct student  //结构体类型
{
	int id;        //成绩
	char name[10]; //姓名
	int grade;     //学号
}student;          // 结构体变量

int cmp1(const void* a, const void* b)//一级排序 ：对学生成绩整体从小到大排序
{
	student* s1 = (student*)a;          //指针强制转换为 结构体指针
	student* s2 = (student*)b;
	return s1->id - s2->id;
}

int cmp2(const void* a, const void* b)//二级排序：对相同成绩的学生，按照姓名进行排序
{
	student* s1 = (student*)a;
	student* s2 = (student*)b;
	if (strcmp(s1->name, s2->name) != 0)
		return strcmp(s1->name, s2->name);
	else
		return s1->id - s2->id;
}

int cmp3(const void* a, const void* b)//三级排序 ：对相同成绩、姓名的学生，按照学号进行排序
{
	student* s1 = (student*)a;
	student* s2 = (student*)b;
	if (s1->grade != s2->grade)
		return s1->grade - s2->grade;
	else
	{
		if (strcmp(s1->name, s2->name) != 0)
			return strcmp(s1->name, s2->name);
		else
			return s1->id - s1->id;
	}
}

int main()
{
	int i, N, C;
	scanf("%d %d", &N, &C);

	student* stu;
	stu = (student*)malloc(N * sizeof(student));

	for (i = 0; i < N; i++)
		scanf("%d %s %d", &stu[i].id, stu[i].name, &stu[i].grade);
	switch (C)
	{
	case 1:	qsort(stu, N, sizeof(student), cmp1); break;//一级排序
	case 2:	qsort(stu, N, sizeof(student), cmp2); break;//二级排序
	case 3:	qsort(stu, N, sizeof(student), cmp3); break;//三级排序
	}
	printf("排序结果:\n");
	for (i = 0; i < N; i++)
		printf("%03d %s %d\n", stu[i].id, stu[i].name, stu[i].grade);
	return 0;
}

 三、共勉

以下就是我对C语言qsort()函数的理解，如果有不懂和发现问题的小伙伴，请在评论区说出来哦，同时我还会继续更新对结构体的理解，请持续关注我哦！！！！！